Реакция химического шелкопряда

Последовательность действий: около 20г гидрокарбоната меди растворяют в 25%-ном растворе аммиака, в полученный раствор вносят медицинскую вату небольшими порциями и перемешивают до полного растворения клетчатки и получения вязкой массы. Растворение ваты идет медленно, поэтому опыт можно отложить на 1-3дня. Для получения нитей искусственного волокна раствор клетчатки набирают в медицинский шприц и выдавливают через иглу, погруженную в осадительный раствор, представляющий собой 10-15%-ный раствор серной или соляной кислоты.

Наблюдение: из иглы выходит тонкая нить искусственного шелка.

 

Громотворец

Последовательность действий: 5–6г бромата калия КВrО₃ и 5–6г дигидрата хлорида бария ВаCl₂•2H₂О растворить при нагревании в 100г дистиллированной воды и смешать полученные растворы. При охлаждении смеси выпадет осадок малорастворимого на холоду бромата бария Ва(ВrO₃)₂:

Выпавший бесцветный осадок отфильтровать и промыть 2–3раза небольшими (5–10мл) порциями холодной воды. Затем высушит промытый осадок на воздухе. После этого 2г полученного Ва(ВrО₃)₂ растворить в 50мл кипящей воды и профильтровать горячий раствор. Стакан с фильтратом поставить охлаждать до 40–45°С. Лучше всего это сделать на водяной бане, нагретой до такой же температуры. Температуру бани проверять термометром, и, если она понизится, снова подогреть воду с помощью электрической плитки. После чего обеспечить полумрак в лаборатории.

Наблюдение: одновременно с появлением кристаллов возникают голубые искры – «молнии» и раздаваться хлопки «грома». Световой эффект вызван выделением энергии при кристаллизации, а хлопки – возникновением кристаллов.

 

Оранжевое свечение

Это тоже результат почти полного превращения энергии химической реакции в световую. Чтобы его наблюдать, приливают к насыщенному водному раствору гидрохинона 10-15%-й раствор карбоната калия, формалин и пергидроль. Свечение жидкости лучше наблюдать в темноте. Свечение вызвано окислительно-восстановительными реакциями превращения гидрохинона в хинон, а формальдегида - в муравьиную кислоту. Одновременно протекает реакция нейтрализации муравьиной кислоты с карбонатом калия с выделением углекислого газа, и раствор вспенивается.

 

Белый туман

Последовательность действий: в большую колбу насыпать кристаллический карбонат калия слоем 1-2см и осторожно наливают 10%-й водный раствор аммиака в таком количестве, чтобы его слой, покрывающий кристаллы, был не толще 2мм. Затем очень тонкой струйкой вливают в колбу немного концентрированной соляной кислоты. 

Наблюдение: из горла колбы вырывается густой белый дым, который под собственной тяжестью сползает по ее наружным стенкам, стелется по поверхности стола и, добравшись до края, хлопьями медленно падает на пол. Появление белого дыма вызвано реакциями:

NH₃ + HCl = NH₄Cl,

K₂CO₃ + 2HCl= 2KCl + CO₂↑ + H₂O

Аэрозоль (воздушная взвесь мельчайших кристалликов) хлорида аммония, который, получается, по первой реакции, увлекается из колбы углекислым газом, выделяющимся по второй реакции. Углекислый газ тяжелее воздуха, и поэтому "дым" падает на пол. 

 

Сахарный угорь

Последовательность действий: 30г сахарной пудры или сахара переносят в термически стойкий химический стакан и приливают 12мл концентрированной серной кислоты. Полученную смесь перемешивают до кашеобразной массы. 

Наблюдение: через некоторое время смесь чернеет и разогревается, вскоре из стакана начинает подниматься  чёрная пористая угольная масса. 

 

Химический серпентарий

Тиоцианатная змея Вёлера

Осенью 1820года совсем еще молодой студент-медик Гейдельбергского университета Фридрих Вёлер, смешивая водные растворы тиоцианата аммония NH₄NCS и нитрата ртути Hg(NO₃)₂,обнаружил, что из раствора выпадает белый осадок. Вёлер отфильтровал раствор и высушил осадок полученного тиоцианата ртути Hg(NCS)₂,а потом ради любопытства  поджег его. Осадок загорелся, и произошло чудо: из невзрачного белого комочка, извиваясь, выползала и росла длинная черно-желтая "змея". 

Последовательность действий: 1г тиоцианата аммония и 2,5г нитрата ртути растворить в 100мл дистиллированной воды, полученный осадок отфильтровать и высушить. После высушивания осадок поместить на металлический поднос в вытяжном шкафу и поджечь.

Наблюдение: после поджигания тиоцианат ртути быстро разлагается с образованием черного сульфида ртути HgS, желтого объемистого нитрида углерода состава C3N4,углекислого газа и сернистого газа. Бурно выделяющиеся газы заставляют "ползти" змею, состоящую из твердых продуктов реакции.

 

Hg(NCS)₂ + О₂↑ = HgS↓ + C₃N₄↓ + CO₂↑ + SO₂↑

 

Соли ртути ядовиты, и работа с ними требует осторожности и внимания. Безопаснее показывать змею дихроматную!

 

Дихроматная змея I

Смешать в ступке 10г дихромата калия K₂Cr₂O₇, 5г нитрата калия KNO₃ и 10г сахара и растереть. Полученный порошок увлажнить этиловым спиртом и коллодием (4% раствор нитроцеллюлозы в смеси этанола и диэтилового эфира в соотношении 1:7), спрессовывать в стеклянной трубочке диаметром 4-5мм. В результате получается "палочка" смеси.

Наблюдение: сначала при поджигании образуется черная, а потом зеленая змея, которая так же выползает и извивается, как тиоцианатная: она горит со скоростью 2мм в секунду и удлиняется в 10 раз! Реакция горения сахарозы в присутствии двух окислителей - нитрата калия и дихромата калия - довольно сложна; в конечном итоге образуются черные частицы сажи, зеленый оксид хрома, расплав карбоната калия, а также углекислый газ и азот. Газы вспучивают смесь твердых продуктов и заставляют её двигаться.

 

Дихроматная змея II

1г дихромата аммония (NH₄)₂Cr₂O₇, 2г нитрата аммония NH₄NO₃ и 1г сахарной пудры смешивают и растирают в ступке. Смесь смачивают водой, лепят из нее палочку и сушат на воздухе. 

Наблюдение: при поджеге в разные сторону "поползут" черно-зеленые змеи. Продукты реакции здесь те же, что и в предыдущем рецепте. 

 

Нитратный червяк

Последовательность действий: в плоскую посуду насыпать 3-4 ложки просеянного речного песка, сделать из него горку с углублением в вершине. Реакционная смесь: 4г чайная ложка нитрата аммония и 4г сахарного песка, тщательно перетертых в ступке. В углубление горки налить 2-3мл этилового спирта и насыпать реакционную смесь.

Наблюдение: после поджигания вершины горки сразу же, на поверхности смеси, появляются черные шарики обугленного сахарного песка и вслед за ними вырастает черный блестящий и толстый "червяк", спускающийся с горки. Толщина "червя" зависит от диаметра углубления горки.